摘 要纳米材料在电化学传感器得到广泛的使用。作为一种新型的纳米材料，它的主要优点是具有很大的比表面积。近年来，人们的兴趣一直是关于稀土的研究，特别是优良的电极材料氧化铈，其广泛应用于催化剂和电解质的分析。本文主要目的在于研究CeO2纳米材料的制备及其对多巴胺的电催化分析，其主要内容包为采用熔体快淬-去合金化相结合的方法制备纳米多孔CeO2 (NP-CeO2),将NP-CeO2 和石墨烯（GR）复合材料滴于玻碳电极（GCE）表面制备了NP-CeO2/GR修饰电极(NP-CeO2/GR/GCE)。该修饰电极用于测定小分子多巴胺。运用循环伏安法考察它们的直接电化学行为，并与裸电极（GCE）、石墨烯电极（GR/GCE），氧化铈电极（NP-CeO2/GCE）进行了比较。 据实验结果得出，NP-CeO2/GR/GCE对这些小分子具有较好的电极催化活性。 确定了电化学参数，并且考察了扫描速度对峰值电流的影响。在最佳条件下，被测定物质的电流峰值强度与某个范围的浓度是线性关系。多巴胺的线性范围为6.4×10-7～4.7×10-3 mol/L，检测限为2.3×10-7 mol/L。NP-CeO2/GR/GCE对DA的检测具有良好的选择性和稳定性、低检测限和高灵敏度。为更加深入的应用于电分析化学中的CeO2纳米材料，开拓了新的方向。
Key Words: Electrochemical sensor； Cerium oxide ； Dopamine;；目 录
1. 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 石墨烯修饰电极在分析化学中的应用 2
1.3 氧化铈石墨烯修饰电极电极中分析化学应用 2
1.3.1 氧化铈与石墨烯的特点与科学研究的现状 2
1.3.2 氧化铈纳米材料的介绍 4
1.3.3 氧化铈石墨烯修饰电极在生物物质分析上的应用 4
1.4本论文的主要工作 5
2. 修饰电极对多巴胺的电催化作用 6
2.1 实验内容 6
2.1.1 实验试剂 6
2.1.2 实验仪器 6
2.1.3 CeO2纳米材料的制备 6
2.1.4 修饰电极的制备 6
2.1.5  *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
测定方法 7
2.2 CeO2纳米材料的表征 7
2.3 结果与讨论 9
2.3.1 DA的电化学行为 9
2.3.2 pH的影响 10
2.3.3 不同扫速条件下对多巴胺的电催化影响 11
2.3.4 差分脉冲伏安检测 13
2.3.5 多巴胺的抗干扰实验 14
3. 实验结论 16
参考文献 17
致 谢 19
1. 绪论
1.1 引言
近年来，纳米材料在电催化领域引起了广泛的关注。在修饰电极中使用纳米材料的显著优点包括：通过提供高表面积、增加质量传输速率、更好地控制表面以及所需基团的可控功能化来增强电子动力学[1]。近年来，稀土氧化物，特别是氧化铈，在理论和技术领域都引起了极大的兴趣[2]。CeO2具有无毒、惰性、生物相容性好、等电点高等优点，是一种优良的电极材料。氧化铈大多应用它的氧转移储存能力、电解质材料、控制汽车排放以及促进燃料电池中的一氧化碳氧化。然而，基于CeO2纳米结构修饰电极的电化学传感器的研究报道较少，而且由于其导电性差，其应用范围也不太广。为了克服这个问题，人们已经制造出纳米复合材料，其中至少一种成分具有显著的导电性。石墨烯基金属氧化物纳米复合材料因其优异的性能和在许多技术领域的潜在应用而备受关注[3]。
科研工作者在20世纪后半叶澄清了纳米多孔金属是通过合金化系统获得的，人们开始加大对这种合金化方法的研究。在20世纪60年，柯林斯和滕通过模拟金合金来研究金合金的电化学行为。镍金合金和三氯化铁溶液经SWAN处理。用透射电子显微镜（TEM）观察产品的形貌。在70年代后半期，详细研究了由合金现象形成的细晶形态。对经硝酸处理的金金合金进行了分析研究，结果表明该开口最终形成约20 nm的纳米连续金[4]。在20世纪，Sieradzki等人发现退火可以增加多孔纳米结构的开口度。纽曼总结了各种腐蚀现象，提出用脱合金方法制备具有网状结构的多孔纳米材料。对合金化过程的长期研究结果表明，通过电化学辅助分析，临界电位反应的临界混响和合金电极的电位差与冻融过程密切相关。两个要素之间的连接必须足够大。一旦元素相对含量最活跃的，在达到临界阈值的合金和合金的结构应该是均匀的，同样的方法可以实现只有当合金镀层的相结构是única.atualmente合金，课程单纯、条件控制、费用单纯。生产的纳米金属材料是均等的结构和高非表面的工化，引起研究者的注意[5]。
随着时代的不断进步发展，人类还需要长期研究对人类自身的生命进程和自己的变化规律的认识。21世纪的主要研究就是上述问题。因此分析化学会更有进一步的研究生命的过程以及生物过程，可以预测到其会在未来的研究中占有很大的比重。通常，用于测定多巴胺倾斜平面的分析方法是使用不同检测系统重新建立的彩色图像技术。分析化学中的一个非常重要的分支是电分析化学，是因为电分析化学具有高感、选择性、简便的优点[6]。此外化学修饰电极在研究神经递质反应上面有着不可或缺的作用。本文主要研究氧化铈石墨烯修饰电极对多巴胺电化学检测。
1.2 化学修饰电极的概述
修饰电极的出现是在20世纪70年代。化学修饰由电极分子在电极表面上有意地进行一定的设计。这些变化都是电极区域化学变化[7]。基电极材料的特性和外观非常不同。开发电极表面的电催化性能，以区分其氧化电位；在不受干扰的情况下与电极上的DA选择性相互作用[8]。为了实现这些方法，已经使用碳纳米材料、聚合物、纳米结构贵金属、金属氧化物等制备了各种改性电极[9]。碳纳米材料被认为是生产电化学传感器和生物传感器的理想材料。纳米材料对电极的表面改性导致了电化学传感器的一些最新发展。一些纳米材料修饰电极例如：金纳米粒子、SnO2/还原石墨烯、碳纳米管、介孔二氧化硅等被证明可用于测定有毒重金属。目前，许多基于纳米材料（尤其是石墨烯）因其独特的化学、热、电子和机械功率和特性而用于高效吸附剂和高敏感检测装置。
化学修饰电极能控制任何预定的电极反应的速度、电极传输速度、电极等独特功能光效果调整、电极、丰富的分离。开关和整顿立体有机合成分子，杂糅和放出[10]。界面反应组织及研究电极表面膜发展过程，异学电极，与热研究相关的化学界限系。且化学修饰电极（CME）的表面反应性是通过操纵和控制来获得不同的吸引效应[11]。如文献所述，对CME的主要修改包括用掺杂有碳衍生物（碳纳米管、石墨烯、碳黑）的适当聚合物膜覆盖电极表面，以及将生物活性剂（酶、组织材料、细菌细胞）与电化学传感器耦合[12]。

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